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辐射接枝改性对UHMWPE纤维性能的影响

邢哲 , 王谋华 , 刘伟华 , 蒋芳玲 , 胡江涛 , 窦强 , 吴国忠

高分子材料科学与工程

采用预辐射接枝聚合方法制备了丙烯酸甲酯(MA)接枝改性的超高分子量聚乙烯(UHMWPE-g-PMA)纤维.研究了接枝率对UHMWPE纤维结构和力学性能的影响.红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)测试显示,UHMWPE纤维上接枝了PMA分子链.UHMWPE-g-PMA纤维结晶度随接枝率增大而降低;PMA接枝链对UHMWPE纤维的正交晶相无影响,但对单斜晶相和中间相影响明显.UHMWPE-g-PMA纤维的拉伸断裂强度随吸收剂量增大而减小,但不随接枝率变化;拉伸断裂伸长率随吸收剂量增大而减小,随接枝率升高而增大.接枝前后UHMWPE纤维的水接触角测试结果显示,随着接枝率的增加,UHMWPE-g-PMA纤维与水的接触角减小.

关键词: 超高分子量聚乙烯纤维 , 丙烯酸甲酯 , 辐射接枝聚合 , 结晶结构 , 力学性能

超高分子量聚乙烯纤维复合表面改性及其橡胶基复合材料的力学性能

李春阳 , 李微微 , 李瑞培 , 徐文静 , 陈忠仁

复合材料学报 doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20140611.003

针对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维与基体之间界面结合强度低的问题,采用超声波结合铬酸溶液氧化的复合工艺对UHMWPE纤维进行表面处理,并将处理后的纤维加入到天然橡胶(NR)中制备短切UHM-WPE纤维/NR复合材料.结果表明:复合改性工艺可有效增加纤维表面粗糙度及表面含氧官能团含量,最佳改性工艺条件为:按照重铬酸钾、水及浓硫酸的质量比7∶12∶150配置铬酸溶液,将含有一定质量UHMWPE纤维的铬酸溶液放入35℃的超声波清洗仪中氧化5 min,其中超声波频率为100 kHz.与纯NR样品相比,在UH-MWPE纤维与NR的质量比为0~6∶100范围内,随着处理后短纤维含量的增加,复合材料的拉伸强度逐渐减小,最大损失量达到50%;复合材料的硬度不断增大,最大增加量达到96%;复合材料的撕裂强度先增大后减小,在UHMWPE纤维与NR的质量比为5∶100时达到最大值,最大增加量达到49%.

关键词: 超高分子量聚乙烯纤维 , 超声波 , 铬酸溶液 , 复合表面改性 , 复合材料

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